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D
D
(b)、(d)
(a)、(b)
作用点
解:足球先后受到脚、头、手施加的力。足球又先后对甲的脚、乙的头、丙的手施加了力。
可以得出的结论是:物体间力的作用是相互的
解:由于火箭自身携带燃烧剂与氧化剂,不依赖空气中的氧气助燃,因此既可在大气中又可在外层空间飞行。火箭中的燃料不断燃烧变成高温高压的气体并从发动机喷管高速喷出,火箭对气体有一个强大的推力作用,根据力的作用是相互的,气体也对火箭施加了强大的推动力,使火箭沿气体喷射的反方向前进
【分析】
要解决这道题,关键是理解相互作用力的核心特点。首先回忆牛顿第三定律:两个物体之间的相互作用力,是同时产生、同时消失的,作用时间相同,且大小相等、方向相反,分别作用在两个物体上。
鸡蛋碰石头时,鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是一对相互作用力。我们需要逐一分析选项:
1. 对于A选项,相互作用力同时产生,不存在谁先受力的情况,所以A错误;
2. 对于B选项,相互作用力同时产生同时消失,作用时间完全相同,所以B错误;
3. 对于C选项,相互作用力大小相等,鸡蛋和石头受到的力大小是一样的,鸡蛋破碎是因为它的硬度比石头小,不是受力更大,所以C错误;
4. 对于D选项,符合相互作用力大小相等的特点,所以D正确。
【解析】
根据牛顿第三定律,两个物体间的相互作用力具有“大小相等、方向相反、作用在两个不同物体上、同时产生同时消失”的特点。
鸡蛋与石头碰撞时,鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡蛋的作用力是一对相互作用力:
A选项:相互作用力同时产生,鸡蛋和石头同时受到力的作用,A错误;
B选项:相互作用力同时产生、同时消失,作用时间相同,B错误;
C选项:相互作用力大小相等,鸡蛋所受的力与石头受到的力大小相等,C错误;
D选项:鸡蛋所受的力和石头受到的力是相互作用力,大小相等,D正确。
【答案】
D
【知识点】
牛顿第三定律
【点评】
本题容易被“鸡蛋破碎”的表面现象迷惑,误以为鸡蛋受力更大。实际上,鸡蛋破碎是因为其硬度远小于石头,承受力的能力更弱,而碰撞时两者的相互作用力大小是相等的。解题的关键是牢记相互作用力的核心特点,不要被现象干扰。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,可分两步梳理思路:
1. 先判断甲乙两队间的拉力关系:甲队对乙队的拉力与乙队对甲队的拉力是一对相互作用力,根据相互作用力的特点,二者大小必然相等,因此可直接排除A、B选项。
2. 再分析拔河胜负的关键因素:拔河比赛中,两队的拉力大小始终相等,哪队获胜取决于哪队受到地面的摩擦力更大。甲队获胜,说明甲队水平方向上受到的地面摩擦力大于乙队对它的拉力;而乙队水平方向上受到的地面摩擦力小于甲队对它的拉力(甲乙拉力大小相等),因此甲队所受地面摩擦力大于乙队的,进而确定正确选项。
【解析】
1. 分析相互作用力:
甲队对乙队的拉力与乙队对甲队的拉力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,相互作用力大小相等,因此A、B选项的说法均错误。
2. 分析摩擦力对比赛胜负的影响:
拔河过程中,甲乙两队之间的拉力大小始终相等。甲队获胜,说明甲队的运动状态向甲队方向改变,对甲队水平方向受力分析:甲队受到乙队的拉力和地面的摩擦力,甲队获胜时,地面摩擦力大于乙队的拉力;对乙队水平方向受力分析:乙队受到甲队的拉力和地面的摩擦力,乙队被拉动,说明地面摩擦力小于甲队的拉力。由于甲乙两队的拉力大小相等,因此甲队所受地面的摩擦力大于乙队所受地面的摩擦力,故C错误,D正确。
【答案】
D
【知识点】
相互作用力的特点、摩擦力的应用
【点评】
本题结合拔河比赛的实际场景,考查相互作用力与摩擦力的相关知识,需要明确相互作用力的大小关系,同时理解拔河比赛的胜负取决于地面摩擦力的大小,而非两队之间的拉力大小,避免混淆相互作用力与摩擦力的作用效果。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,我们需要运用控制变量法:探究力的作用效果与某一因素的关系时,要控制另外两个因素不变,只改变该因素,通过锯条的形变差异来分析力的作用效果的变化。具体思路如下:
1. 探究力的大小对作用效果的影响:需控制力的方向、作用点相同,仅改变力的大小,从图中找到满足该条件的两组图;
2. 探究力的方向对作用效果的影响:需控制力的大小、作用点相同,仅改变力的方向,从图中找到满足该条件的两组图;
3. 分析图(b)、(c):先对比两个力的大小、方向、作用点,找出唯一不同的因素,结合锯条的形变差异,确定该因素对力的作用效果的影响。
【解析】
(1) 探究力的作用效果与力的大小的关系时,要保证力的方向和作用点相同,只改变力的大小。观察题图可知,图(b)和(d)中,力的方向均向右,作用点相同,且$F_{2}>F_{4}$,锯条的形变程度不同,因此能说明力的作用效果与力的大小有关的是图(b)、(d);
(2) 探究力的作用效果与力的方向的关系时,要保证力的大小和作用点相同,只改变力的方向。观察题图可知,图(a)和(b)中,$F_{1}=F_{2}$,作用点相同,力的方向分别向左和向右,锯条的形变方向不同,因此能说明力的作用效果与力的方向有关的是图(a)、(b);
(3) 对比图(b)、(c),力的大小$F_{2}=F_{3}$,方向均向右,唯一不同的是力的作用点,且锯条的形变程度不同,因此可知力的作用效果与力的作用点有关。
【答案】
(1) (b)、(d)
(2) (a)、(b)
(3) 作用点
【知识点】
力的作用效果、控制变量法
【点评】
本题通过锯条的形变直观体现力的作用效果,核心是利用控制变量法探究力的三要素对作用效果的影响,明确控制变量法的应用逻辑是解题关键,能帮助学生理解力的三要素的作用本质。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们可以分三个运动过程逐一分析:先看甲传球时足球的受力与施力情况,再分析乙头球射门时的情况,最后分析丙扑球时的情况,最后归纳所有现象得出结论。思考时要明确,力是物体对物体的作用,且力的作用是相互的,一个物体既是施力物体也是受力物体。
【解析】
1. 分析足球的受力情况:
运动员甲传球时,足球受到甲的脚施加的力;
运动员乙头球射门时,足球受到乙的头施加的力;
守门员丙扑住足球时,足球受到丙的手施加的力。
因此足球先后受到脚、头、手施加的力。
2. 分析足球的施力情况:
根据力的作用是相互的,当脚对足球施力时,足球对甲的脚施加力;当头对足球施力时,足球对乙的头施加力;当手对足球施力时,足球对丙的手施加力。因此足球先后对甲的脚、乙的头、丙的手施加了力。
3. 归纳结论:
从以上过程能看出,当一个物体对另一个物体施加力的同时,必然受到另一个物体对它的反作用力,可得出结论:物体间力的作用是相互的。
【答案】
足球先后受到脚、头、手施加的力;足球先后对甲的脚、乙的头、丙的手施加了力;结论:物体间力的作用是相互的。
【知识点】
力的作用相互性,施力与受力物体
【点评】
本题结合足球运动的实际场景,将物理知识与生活现象结合,帮助学生从具象场景中理解抽象的力的相互性规律,提升对力的概念的认知。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这个问题可分两步思考:首先判断火箭能否在太空飞行,需考虑火箭的助燃条件,火箭自带燃烧剂和氧化剂,无需依赖空气中的氧气,因此能在无大气的太空飞行;其次分析飞行原理,要结合力的相互性,思考火箭前进的动力来源,燃料燃烧喷出气体,火箭对气体施力,根据力的作用相互性,气体反推火箭前进。
【解析】
1. 火箭在太空的飞行可行性:火箭自身携带燃烧剂与氧化剂,不依赖空气中的氧气助燃,因此既可以在大气中飞行,也能在没有大气的太空飞行。
2. 火箭飞行的原理:火箭内部的燃料持续燃烧,生成高温高压的气体,这些气体从发动机喷管高速喷出;火箭对喷出的气体施加一个强大的推力,根据力的作用是相互的原理,喷出的气体也会对火箭施加一个大小相等、方向相反的强大推动力,从而使火箭沿气体喷射的反方向前进。
【答案】
火箭能在没有大气的太空飞行。
解释:火箭自身携带燃烧剂与氧化剂,不依赖空气中的氧气助燃,可在太空飞行;火箭飞行时,燃料燃烧产生的高温高压气体从喷管高速喷出,火箭对气体施加推力,根据力的作用是相互的,气体对火箭施加反作用力,推动火箭向气体喷射的反方向前进。
【知识点】
力的作用相互性,火箭自主助燃
【点评】
本题结合我国航天科技实例,将物理知识与实际应用结合,既考查了对力的相互性的理解,也让学生了解火箭的动力特点,增强对物理知识在科技领域应用的认知。
【难度系数】
0.6